全 文 ：植 物 学 报 1 9 5 5 , 3 0 ( 2 ) : 2 1 0一 2 1 2
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杏叶沙参胚囊的酶法分离 :受精 、
合子生长与胚乳发育*
吴 燕 周 嫦
(武 汉 大 学 生 物 系 )
O B S E R V A T I O N O N E N Z Y M A T I C A L L Y I S O L A T E D
二
E M B R Y O S A C S IN A D五N O P H O R A A 再7 L L I矛’L O R A :
F E R T IL IZ A T IO N
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召滋0 20 9 夕, W u 五a 刀 U n i , 。 ,二 i t夕)
关键词 胚囊分离易受精 ;多精子人胚囊 ;合子 ;胚乳 ;杏叶沙参
K
e y w o r d o E m b r y o s a e i s o l a t i o n ; F e r t i li z a t i o n ; s u p e r n u tn e r a r y s p e r m : Z y g o r e , E o d o
·
s P e r功 ; 汉d o n 占户方 o r : a ixl l蔺lj o r a
胚囊酶法分离作为植物胚胎学中的一项观察技术已为不少作者所采用。 一 , ,61 。 本实验
室用此技术观察了多种植物的成熟胚囊川 , 泡相与芝麻的大抱子发生和雌配子体发 育过
程闭 , 以及金鱼草与向 日葵受精后的若干变化 2[, 3] 。 本文以杳叶沙参为材料 ,进一步探索其
在观察受精 、胚和胚乳发生过程中的应用前景。
材 料 和 方 法
买验材料为否叶沙参 (汉 de n ap ho 邝 ax il ilj 口 ,’a 少。 自然传粉后定期取样固定胚珠 。 固
定液为 F P A 或减去其中的甲醛。 固定 48 小时后 , 转人 70 多乙醇保存。 用爱氏苏木精
稀释液 (爱氏苏木精原液 1 份 、 4 , 另醋酸与 50 外 乙醇等量混合液 2 份 )对胚珠作整体染
色 10 一 12 小时 。 蒸馏水换洗 24 小时 , 自来水换洗 48 小时 , 经蒸馏水过洗片刻后 , 置人
3猫果胶酶和 2% 纤维素酶的混合酶液 , 在 s2 一 30 ℃ 条件下振荡酶解 2 . 5一 3 . 5 小时。 蒸
馏水洗 3 次。 30 一 10 外 乙醇逐级脱水 , 每级 巧 分钟。 二甲苯透明 , 达马胶封片 。 部分工
作采用本实验室常规方法 l1L , 即胚珠酶解后用乳酚甘油透明或加人丙酸洋红染色 , 制成临
时片。 用 ol y m uP o v A N O x 显微镜的 N o m ar sk i 干涉差和明视野显微装置观察与摄影 。
本文于 19 86 年 10 月收 到 , 1 9 87 年 4 月收到修改稿。
, 中国科学院科学基金资助课寇
p r o j
e c t s u p p o r t o d b y t h e s e i e o e e F u o d 。 f t h e e h i。 。 , 。 A c 。 a e位 y 。 r s c i e n o e
承江西省庐山植物园提供沙参材料 , 中国科学院上海植物生理研究所提供纤维素酶 , 特致谢沈 。
2 期 昊 燕等 : 杏叶沙参胚裹的酶法分离 : 受精 、合子生长与胚乳发育
实验结果与讨论
用酶解技术可以分离出杏叶沙参的胚囊 。 其成熟胚囊包括 : 卵器 , 一个含次生核的
中央细胞 , 反足器已经退化 (图版 I , 1 , 2 ) 。 延长酶解时间还可分离出胚囊的各个组成成
分 ,如单独的卵细胞 (图版 I , 3 ) , 卵器 (图版 I , 4 ) , 一对助细胞和中央细胞。
杏叶沙参为闭花传粉习性7[] , 传粉约在开花前一天进行。 传粉后两天 , 在柱头上见到
萌发的花粉管。 传粉后 3 天 , 花粉管进人胚囊并发生受精作用。 花粉管在一个助细胞内
释放内含物与精子 ,其中一个精子有尾 ,另一个无尾 (图版 1 , , ) , 此后 ,一对精子分别移
向卵细胞与次生核 ,并之融合。 图版 I , 6 示分离卵器 , 在助细胞处有花粉管释放的大量物
质。 精核与卵核已经融合 , 核内有明显的雌 、雄核仁 。 如图版 I , 7所示 , 珠孔端一个助细
胞保存完好 , 受精卵中雌 、 雄核仁尚未完全融合 ;初生胚乳核已分裂形成二个胚乳核 , 其中
含较多多糖颗粒 。 显然 , 配子配合较之三核融合迟缓 。
多精子人胚囊现象相当普遍。 根据 4 08 个受精胚囊的统计 , 76 个胚囊有多个精子 ,
占受精胚囊的 18 多。 多余精子数 目一般为一对 , 偶而发现二对 (图版 1 8 、 9 ) 。多 ’余精子与
参与受精的精子颇为相似 , 此时 , 受精过程早已完成 ,合子有不同程度的伸长。 而多余精
子周围通常看不到浓厚的花粉管内含物 , 这似乎表明携带多余精子的花粉管是在第一根
花粉管之后不久进人胚囊的 。 多余精子能在胚囊内保持相当长的时期 , 但 由于没有证明
存在多精人卵现象 , 它们的前途如何尚木清楚。
合子在分裂前有一高度延伸的过程 。 卵细胞受精后 ,其合点端开始变狭 ,使整个细胞
成倒卵形 (图版 I , 1 0 ) 。 随后 , 这一狭窄部分向合点端突出与延伸 , 细胞核也随之移至延
伸的顶端 。 此时整个合子呈葫芦形 , 内含 1 至 2个核仁 (图版 I , 1 1 ) 。 以后 , 合子进一步
伸长成管状 , 细胞核仍位于管尖略微膨大部位 (图版 I , 1 2 )。 合子第一次分裂为不均等横
分裂 ,形成 2 细胞原胚 。 顶细胞呈半月形 , 基细胞呈长杆状 , 细胞核均位于细胞的合点端
(图版 I , 1 3 ) o
杳叶沙参胚乳发育属细胞型。 图版 I , 10 示受精后初生胚乳核。 它的第 1 次分裂是
横分裂 。 以后胚乳细胞继续分裂 ,形成为细胞 (图版 I , 13 ) 。 当胚乳发育到一定程度时 ,
位于合子基部两侧的 2 个胚乳细胞 , 一般不再行细胞分裂 , 其核逐渐增大成为巨核 。 细胞
质亦甚浓厚 ,将合子基部包围 ,组成巨大的胚乳吸器 。
胚囊酶法分离技术 , 在观察多种植物的成熟胚囊和某些植物的大抱子发生与雌配子
体发育过程上已经成功 。 在观察受精后的胚和胚乳方面 ,在某些情况下也是行之有效的 。
能否作为观察受精过程的一项方法 ,除 E邢肚 eB a 与 助。 ae aB 在烟草上的初步报道 〔` , 和
周嫦与杨弘远在金鱼草上观察过花粉管进人胚囊的现象〔Z J外 , 仍需开展更详细的研究 。 酶
法分离的胚囊如仅用乳酚甘油和丙酸洋红染色 ,因细胞质与细胞核反差不够明显 , 很难区
分精子与其它颗粒。 为此 , 我们用爱氏苏木精整体染色法 , 并将染色后酶解的胚囊经脱
水 、 透明 、 封胶制成永久片 ,取得较好的观察效果 。用这一方法 , 观察了杏叶沙参的受精 、合
子生长与胚乳发育 ,结果表明 ,这作为一项快速制样与观察技术是可行的 。
2 2 1植 物 学 报 30卷
参 考 文 献
t l〕
[ 2〕
[ 3〕
[ 4 ]
[ 5〕
汇石 ]
[7 1
周嫦 、 杨弘远 , 19 8 2 : 被子植物胚囊酶法分离的研究 : 固定材料的分离技术与显微观察。 植物学报 , 24 : 403 一
4 0 7
。
周嫦 、 杨弘远 , 19 8 4 : 金鱼草胚囊的人工分离研究。 实验生物学报 , 1补 1引 一 l呼7。
周嫦 , 19 8 :5 几种植物生活胚囊的分离与鉴定 。 植物学报 , 27 : 2 58 一 2 6 2。
杨弘远 1 周嫦 , 1 98 4 : 用酶解技术观察抱桐与芝麻大抱子发生和雌配子体发育过程 。 植物学报 , 26 : 3权一 3性`。
胡适宜、 李乐工 、 朱激 , 1 9 8乓 烟草生活胚囊及胚囊原生质体的分离 。 植物学报 , 27 : 3 37 一 3 4礼
E
H a 刀 e e B a , H · X · x H · A· 只y o a e o a , 1 9 7 5 : 1 爪。 , M 6 P , o刀 o r 。 , e e K o e 物 y 叼 e H H e e H e n o 月 . o B a H , e M
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C a P a 丁 o B e K o r o y H H . e P e H T e T a , B u n , 3 : 17 1一 1 7 5 ·
fl o朋 y石H a 只一AP “ o 刀研“ , B · A · , 1 9 82 : X a P a K T e P ” e T u K a (二e M e n e T日 日。 ` P u T o e e M e ” ” u x P a e T e 。 ” 肠 n o
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图 版 说 明
。 . 卵细胞 , p . 花粉管 , 二 精子 , 2 . 合子 。 多数材料用爱氏苏木精染色 , 1 、 ` 、 7、 12 、 13 用乳酚甘油
透明和丙酸洋红染色 。 4 · 用乳酚甘油透明 。 所有材料均按珠孔端朝上排列。
1
.刚成熟的胚囊 。 丫 4 00 2 .成熟胚囊 。 又 4 0 0 3 .分离的卵细胞。 荞 6 0 0 4 .分 离的卵器 。 只 53 0 5 .受
精 , 一对精子在助细胞中。 丫 1 10 0 6 . 分离的卵器及花粉管 ,受精卵中雌 、 雄核仁尚未融合 。 又 呼60 .7 合子
内含雌 、 雄核仁 , 二细胞胚乳。 只 4 0 8 、 ,一对多余精子在胚囊珠孔端 , 合子已有不同程度的伸长。 8 . 又
6 6。 , 9 . 只 ” 。 10 .合子与初生胚乳核 。 只 550 1 .1 合子伸长成管状 , 八细胞胚乳 (示部分胚乳) 。 x 6 60 1 -2
合子呈长管状 , 多细胞胚乳 。 火 4 0 13 . 二胞原胚 , 多细胞胫乳 。 火 4 0
E x P la n a t i o n o f P l a t e s
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e g g a p Pa r a t u , w i t h a op l l e n t u be s h o w in g a f e m a l e a n d a m a l e n u e l e o l u s i n t h e
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z y g o t e a n d p r im a r y e n d o sp e r 口 n u e l e u s , x 5 0 0 F i g . 1 1 . z y g o t e e l o n g a t e d s i g n i f i e a n t ly t o t u b-e sh a p e d ; 8一 e e l l e d
e n d o s p e r m
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